ĐIỀU KHIỂN THIỂ BỊ BẰNG SMS (ĐATN)

MỤC LỤC
Phần I: Giới Thiệu
Phân công cán bộ hướng dẫn và phản biện
Nhiệm Vụ Đồ Án Tốt Nghiệp
Lời cảm ơn
Lời nói đầu
Nhận Xét Của Giáo Viên Hướng Dẫn
Nhận Xét Của Giáo Viên Phản Biện
Phần II: Nội Dung
MỤC LỤC 1
LIỆT KÊ HÌNH 2
CHƯƠNG I: DẪN NHẬP 2
1.1. Đặt vấn đề: 2
1.2. Ý nghĩa của đề tài: 3
1.3. Mục đích đề tài: 3
1.4.Giới hạn đề tài: 3
1.5.Lập kế hoạch nghiên cứu: 4
CHƯƠNG II: TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM VÀ
SMS 5
2.1.Sơ lược về mạng điện thoại di động GSM: 5
2.2.Giới thiệu về SMS: 7
CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU MODULE SIM300CZ, TẬP LỆNH AT
COMMAND 11
3.1. Giới thiệu module SIM300CZ: 11
3.2. Khảo sát tập lệnh AT của Module SIM300CZ: 15
CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU PIC 16F877A 22
4.1. Giới thiệu chung: 22
4.2. PIC16F877A: 26
CHƯƠNG V: GIỚI THIỆU VỀ LCD 42
5.1.Hình Dạng Và Kích Thước: 42
5.2.Chức năng các chân: 43

5.3.Sơ đồ khối của HD44780: 44
5.4. Tập Lệnh Của LCD: 46
5.5.Khởi tạo LCD: 48
5.6. LCD tutorial: 49
CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 54
6.1. Phương án thiết kế: 54
6.2. Sơ đồ khối tổng quát của toàn hệ thống: 55
6.3. Sơ đồ nguyên lí các khối và tính toán lựa chọn linh kiện: 56
6.4. Nguyên tắc hoạt động : 60
CHƯƠNG VII: LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT 63
7.1.Lưu đồ giải thuật: 63
CHƯƠNG VIII: KẾT LUẬN 69
Kết luận: 69
Hướng phát triển đề tài: 69
Kết quả: 70
71
TÀI LIỆU THAM KHẢO 85
LIỆT KÊ HÌNH
Hình 1: Cấu trúc của công nghệ GSM 6
Hình 2: Cách thành phần mạng GSM 6
Hình 3: Cấu trúc tin nhắn SMS 9
Hình 4: Module Sim300CZ 13
Hình 5: Sơ đồ chân của Module Sim300CZ 14
Hình 6: Kiến trúc Harvard và kiến trúc Von-Neumann 23
Hình 7: điều khiển PIC16F877A/PIC16F874A và các dạng sơ đồ chân 26
Hình 8: Sơ đồ khối vi điều khiển PIC16F877A 27
Hình 9: Sơ đồ bộ nhớ dữ liệu của PIC16F877A 29
Hình 10: Sơ đồ khối của timer 0 33
Hình 11: Sơ đồ khối của Timer1 34
Hình 12: Sơ đồ khối của Timer 2 35

Hình 13: Sơ đồ các chế độ reset của PIC16F877A 40
Hình 14: Sơ đồ logic của tất cả các ngắt trong vi điều khiển PIC16F877A 41
Hình 15: Hình dáng của hai loại LCD HD44780 thông dụng.1> 42
Hình dáng vHình 16: Sơ đồ chân của LCDà kích thước 42
Hình 17: Sơ đồ khối của HD44780 44
Hình 18: Giản đồ xung cập nhật AC 46
Hình 19: Giao diện LCD 4-bit 49
Hình 20: Kết nối phần cứng cho LCD 50
Hình 21: Giao thức phần mềm LCD 51
Hình 22: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thiết bị điện qua SMS 55
Hình 23: Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn cung cấp cho toàn mạch 56
Hình 24: Sơ đồ nguyên lý Module Sim300CZ 57
Hình 25: Sơ đồ nguyên lý khối xử lí trung tâm 58
Hình 26: Lưu đồ giải thuật chương trình nội dung sms 66
Phần III: Phụ Lục 73
PHẦN I

ĐỒ ÁN ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn: TS.Trần Thu Hà
Sinh viên thực hiện: Đỗ Quang Vịnh
Nguyễn Văn Thịnh
Cán bộ chấm phản biện: ……………………………
Đồ án tốt nghiệp được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH.
Ngày tháng năm 2013
TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
Tp. HCM, ngày tháng 01 năm 2013

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Đỗ Quang Vịnh MSSV: 10301068
Nguyễn Văn Thịnh MSSV: 10301056
Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện - Điện tử Mã ngành: 01
Hệ đào tạo: Đại học chuyển tiếp Mã hệ: 3
Khóa: 2010 Lớp: 103010
I. TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA SMS
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
1. Tìm hiểu và nghiên cứu Module SIM300CZ
2. Tìm hiểu tập lệnh AT
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/09/2012
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/01/2013
V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS.Trần Thu Hà
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP
PGS.TS.TRẨN THU HÀ THS.GV. NGUYỄN ĐÌNH PHÚ
LỜI CẢM ƠN
&
Nhóm thực hiện đề tài xin chân thành cảm ơn cô Trần Thu Hà đã tận tình hướng dẫn,
chỉ bảo, kinh nghiệm quý báu cũng như hỗ trợ phương tiện thí nghiệm trong suốt quá trình
tìm hiểu, nghiên cứu đề tài.
Đồng thời cũng chúng em xin cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện - Điện Tử đã tạo
điều kiện, cung cấp cho nhóm những kiến thức cơ bản, cần thiết để chúng em có điều kiện
và đủ kiến thức để thực hiện quá trình nghiên cứu
Đồng thời, nhóm cũng xin cám ơn các thành viên trong lớp 103010 đã có những ý kiến
đóng góp, bổ sung, giúp nhóm hoàn thành tốt đề tài.
Ngoài ra, nhóm cũng đã nhận được sự chỉ bảo của các anh (chị) đi trước. Các anh (chị)
cũng đã hướng dẫn và giới thiệu tài liệu tham khảo thêm trong việc thực hiện nghiên cứu.
Trân trọng
Nhóm thực hiện đồ án
Đỗ Quang Vịnh

Nguyễn Văn Thịnh
LỜI NÓI ĐẦU
Bước ngoặc quan trọng nhất trong lịch sử phát triển của ngành điện tử là sự phát hiện ra
bóng bán dẫn, với sự có mặt của linh kiện nhỏ bé này tương ứng với trạng thái bật – tắt, đã tạo
ra hàng loạt các thiết bị điện tử hiện đại như điện thoại di động, máy tính, máy nghe nhạc …
Công nghệ chế tạo linh kiện bán dẫn trong những năm gần đây đã có những phát triển hết sức
mạnh mẽ, làm tiền đề cho sự bùng nổ của công nghệ thông tin, và sự tự động hóa trong công
nghiệp …
Ngày nay điện tử trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ, đa chức năng. Công nghệ
điện tử trở thành một lĩnh vực không thể thiếu trong nền công nghiệp hiện đại. Nó đáp ứng cho
những nhu cầu, những đòi hỏi ngày càng cao và không ngừng từ tất cả các lĩnh vực công-
nông-ngư-nghiệp cho đến những nhu cầu thiết yếu trong đời sống hàng ngày của con người.
Một trong những ứng dụng rất quan trọng và khá đặc trưng của công nghệ điện tử là kỹ
thuật tự động điều khiển từ xa. Nó đã góp phần rất lớn trong việc điều khiển các thiết bị từ xa,
được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực của đời sống. Hiện nay, do nhu cầu sử dụng các hệ
thống, thiết bị tự động của người dân ngày càng tăng. Đồng thời, mạng điện thoại di động phát
triển rộng khắp và các thiết bị điện thoại di động ngày càng có mức giá phù hợp với người dân.
Đó là những mặt thuận lợi của việc hình thành ý tưởng điều khiển các thiết bị bằng cách sử
dụng tin nhắn SMS. Đây là một hình thức điều khiển thiết bị thuận lợi, tiết kiệm được nhiều
thời gian cho việc điều khiển thiết bị, và đặc biệt là tiết kiệm được chi phí khá cao.
Xuất phát từ ý tưởng và tình hình thực tế nêu trên, chúng em đã quyết định tìm hiểu và
thực hiện đề tài “ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN QUA SMS”.
TP.Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm 2013
Sinh viên thực hiện
Đỗ Quang Vịnh
Nguyễn Văn Thịnh
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Tp. HCM, ngày tháng năm 2013
Giáo viên phản biện
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Tp. HCM, ngày tháng năm 2013
Giáo viên hướng dẫn
PHẦN II

Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS
CHƯƠNG I: DẪN NHẬP
1.1. Đặt vấn đề:
Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành khoa học kỹ thuật,
công nghệ kỹ thuật điện tử mà trong đó là kỹ thuật tự động điều khiển đóng vai trò
quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lí, công nghiệp, cung cấp
thông tin Do đó là một sinh viên chuyên ngành Điện tử - Viễn thông chúng ta
phải biết nắm bắt và vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào sự
phát triển nền khoa học kỹ thuật thế giới nói chung và trong sự phát triển kỹ thuật
điện tử nói riêng.

Như chúng ta cũng đã biết, gần như các thiết bị tự động trong nhà máy, trong
đời sống của các gia đình ngày nay đều hoạt động độc lập với nhau, mỗi thiết bị có
một quy trình sử dụng khác nhau tuỳ thuộc vào sự thiết lập, cài đặt của người sử
dụng. Chúng chưa có một sự liên kết nào với nhau về mặt dữ liệu. Nhưng đối với
hệ thống điều khiển thiết bị từ xa thông qua tin nhắn SMS thì lại khác. Ở đây, các
thiết bị điều khiển tự động được kết nối với nhau thành một hệ thống hoàn chỉnh
qua một một thiết bị trung tâm và có thể giao tiếp với nhau về mặt dữ liệu.
Điển hình của một hệ thống điều khiển thiết bị trong nhà từ xa thông qua tin
nhắn SMS gồm có các thiết bị đơn giản như bóng đèn, quạt máy, lò sưởi đến các
thiết bị tinh vi, phức tạp như tivi, máy giặt, hệ thống báo động … Nó hoạt động
như một ngôi nhà thông minh. Nghĩa là tất cả các thiết bị này có thể giao tiếp với
nhau về mặt dữ liệu thông qua một đầu não trung tâm. Đầu não trung tâm ở đây có
thể là một máy vi tính hoàn chỉnh hoặc có thể là một bộ xử lí đã được lập trình sẵn
tất cả các chương trình điều khiển. Bình thường, các thiết bị trong ngôi nhà này có
thể được điều khiển từ xa thông qua các tin nhắn của chủ nhà. Chẳng hạn như việc
tắt quạt, đèn điện … khi người chủ nhà quên chưa tắt trước khi ra khỏi nhà. Hay
chỉ với một tin nhắn SMS, người chủ nhà có thể bật máy điều hòa để làm mát
phòng trước khi về nhà trong một khoảng thời gian nhất định. Bên cạnh đó nó
cũng gửi thông báo cho người điều khiển biết khi có người lạ đột nhập vào nhà
thông qua hệ thống báo động dùng led thu phát hồng ngoại hay các bộ cảm biến
khác bằng một tin nhắn cảnh báo. Ngoài ra, hệ thống còn mang tính bảo mật.
Nghĩa là chỉ có chủ nhà hay người biết mật khẩu của hệ thống thì mới điều khiển
được.
Từ những yêu cầu thực tế, những đòi hỏi ngày càng cao của cuộc sống, cộng
với sự hợp tác, phát triển mạnh mẽ của mạng di động nên chúng em đã chọn đề tài
" Điều khiển thiết bị điện qua SMS " để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con
người và góp phần vào sự tiến bộ, văn minh, hiện đại của nước nhà.
GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà
SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 2
Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS

1.2. Ý nghĩa của đề tài:
Ngày nay cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, các thiết bị điện tử ra
đời ngày càng nhiều về chủng loại cũng như tính năng sử dụng. Bên cạnh đó nhu
cầu sử dụng các thiết bị một cách tự động ngày càng cao, con người ngày càng
muốn có nhiều thiết bị giải trí cũng như các thiết bị sinh hoạt với kỹ thuật và công
nghệ cao. Có thể ở Việt nam chưa phát triển mạnh mẽ trong lĩnh này nhưng hiện
nay ở trên thế giới, nhất là các quốc gia thuộc Châu Âu hay Mĩ thì mô hình ngôi
nhà tự động được điều khiển từ xa đã phát triển rất mạnh mẽ.
Từ những nhu cầu thực tế đó, nhóm em muốn đưa một phần những kỹ thuật
hiện đại của thế giới áp dụng vào điều kiện thực tế trong nước để có thể tạo ra một
hệ thống điều khiển thiết bị trong nhà từ xa thông qua tin nhắn SMS nhằm đáp
ứng nhu cầu ngày càng cao của con người. Đề tài lấy cơ sở là tin nhắn SMS để
điều khiển thiết bị. Việc sử dụng tin nhắn SMS để điều khiển thiết bị có thuận lợi
là tiết kiệm chi phí, mang tính cạnh tranh và cơ động cao (nghĩa là ở chỗ nào có
phủ sóng mạng điện thoại di động ta cũng có thể điều khiển thiết bị được). Ngoài
ra, sản phẩm của đề tài này có tính mở, có thể áp dụng cho nhiều đối tượng khác
nhau trong dân dụng cũng như trong công nghiệp.
1.3. Mục đích đề tài:
Đồ án được nghiên cứu, khảo sát và thực hiện với mục đích áp dụng những
kiến thức đã được học trong nhà trường để thiết kế, tạo ra một hệ thống điều khiển
tự động từ xa bằng tin nhắn SMS hoàn chỉnh. Trước mắt là để hoàn thành nhiệm
vụ do nhà trường đề ra, đây là điều kiện để chúng em hoàn thành khóa học, đồng
thời qua đề tài này chúng em cũng muốn kiểm tra lại kiến thức, khả năng tự
nghiên cứu của bản, bước đầu tiếp xúc với thực tế, để chúng em tìm được một
công việc phù hợp sau khi tốt nghiệp.
1.4. Giới hạn đề tài:
Do quỹ thời gian có hạn cũng như kiến thức còn nhiều hạn chế nên nhóm em
chỉ tập trung nghiên cứu và thi công các phần sau:
- Điều khiển các thiết bị điện trong nhà (cụ thể là điều khiển một thiết bị
công suất trung bình) bằng tin nhắn SMS tại ví trí có phủ sóng của mạng điện

thoại di động như: Viettel, Mobile Phone, Vina Phone …
- Hiển thị nhiệt độ lên LCD.
- Giám sát trạng thái bật / tắt của các thiết bị.
- Tự động gửi tin nhắn cảnh báo đến người điều khiển khi có người đột
nhập hoặc là nhiệt độ lên cao.
GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà
SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 3
Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS
1.5. Lập kế hoạch nghiên cứu:
Để thực hiện đề tài này nhóm đã kết hợp sử dụng nhiều phương pháp và
phương tiện gồm có:
- Tham khảo tài liệu: kỹ thuật xung, kỹ thuật số, điện tử căn bản, vi điều
khiển…
- Tổng kết kinh nghiệm.
- Phương tiện: máy tính, internet, thư viện…
Kế hoạch nghiên cứu:
- Tuần 1: nhận đề tài, lập đề cương tổng quát, thu thập tài liệu và lập đề
cương chi tiết.
- Tuần 2, 3, 4: thiết kế, thi công và viết báo cáo.
GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà
SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 4
Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS
CHƯƠNG II: TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI
ĐỘNG GSM VÀ SMS
2.1. Sơ lược về mạng điện thoại di động GSM:
2.1.1. Giới thiệu chung:
Hệ thống thông tin di động toàn cầu (Global System for Mobile
Communications; viết tắt: GSM) là một công nghệ dùng cho mạng thông tin di
động. Dịch vụ GSM được sử dụng bởi hơn 2 tỷ người trên 212 quốc gia và vùng
lãnh thổ. Các mạng thông tin di động GSM cho phép có thể roaming với nhau do

đó những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau có thể sử
dụng được nhiều nơi trên thế giới. GSM là chuẩn phổ biến nhất cho điện thoại di
động (ĐTDĐ) trên thế giới. Khả năng phát sóng rộng khắp nơi của chuẩn GSM
làm cho nó trở nên phổ biến trên thế giới, cho phép người sử dụng có thể sử dụng
ĐTDĐ của họ ở nhiều vùng trên thế giới. GSM khác với các chuẩn tiền thân của
nó về cả tín hiệu và tốc độ, chất lượng cuộc gọi. Nó được xem như là một hệ
thống ĐTDĐ thế hệ thứ hai (second generation, 2G). GSM là một chuẩn mở, hiện
tại nó được phát triển bởi 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Đứng về
phía quan điểm khách hàng, lợi thế chính của GSM là chất lượng cuộc gọi tốt, giá
thành thấp. Thuận lợi đối với nhà điều hành mạng là khả năng triển khai thiết bị từ
nhiều người cung ứng. GSM cho phép nhà điều hành mạng triển khai các dịch vụ
ở mọi nơi, vì thế người sử dụng có thể sử dụng điện thoại của họ ở khắp nơi trên
thế giới.
2.1.2 Đặc điểm của công nghệ GSM:
- Cho phép gởi và nhận những mẫu tin nhắn văn bản bằng kí tự dài đến
126 kí tự.
- Cho phép chuyển giao và nhận dữ liệu, FAX giữa các mạng GSM với
tốc độ hiện hành lên đến 9.600 bps.
- Tính phủ sóng cao: Công nghệ GSM không chỉ cho phép chuyển giao
trong toàn mạng mà còn chuyển giao giữa các mạng GSM trên toàn cầu mà
không có một sự thay đổi, điều chỉnh nào. Đây là một tính năng nổi bật nhất của
công nghệ GSM(dịch vụ roaming).
- Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (Time Division
Multiplexing ) để chia ra 8 kênh full rate hay 16 kênh haft rate.
- Công suất phát của máy điện thoại được giới hạn tối đa là 2 watts đối
với băng tần GSM 850/900Mhz và tối đa là 1 watts đối với băng tần GSM
1800/1900Mhz.
- Mạng GSM sử dụng 2 kiểu mã hoá âm thanh để nén tín hiệu âm thanh
3,1khz đó là mã hoá 6 và 13kbps gọi là Full rate (13kbps) và haft rate (6kbps).
GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà

SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 5
Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS
2.1.3. Cấu trúc mạng GSM:
2.1.3.1. Cấu trúc tổng quát:


Hình 1: Cấu trúc của công nghệ GSM
Hệ thống GSM được chia thành nhiều hệ thống con như sau:
- Phân hệ chuyển mạch NSS (Network Switching Subsystem).
- Phân hệ trạm gốc BSS (Base Station Subsystem).
- Phân hệ bảo dưỡng và khai thác OSS (Operation Subsystem).
- Trạm di động MS (Mobile Station).
2.1.3.2. Thành phần của mạng GSM:
Hình 2: Cách thành phần mạng GSM

GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà
SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 6
Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS
2.1.4. Sự hình thành và phát triển GSM ở VN:
Công nghệ GSM đã vào Việt Nam từ năm 1993. Hiện, ba nhà cung cấp di
động công nghệ GSM lớn nhất của Việt Nam là VinaPhone, MobiFone và Viettel,
cũng là những nhà cung cấp chiếm thị phần nhiều nhất trên thị trường với số
lượng thuê bao mới tăng chóng mặt trong thời gian vừa qua.
Hiện nay có đến hơn 85% người dùng hiện nay đang là khách hàng của các
nhà cung cấp dịch vụ theo công nghệ GSM.
Cho tới thời điểm này, thị trường thông tin di động của Việt Nam đã có
khoảng 70 triệu thuê bao di động. Khi mà ba “đại gia” di động của Việt Nam là
VinaPhone, MobiFone và Viettel đều tăng trưởng rất nóng với số lượng thuê bao
mỗi ngày phát triển được lên tới hàng trăm ngàn thuê bao.
2.2. Giới thiệu về SMS:

SMS là từ viết tắt của Short Message Service. Đó là một công nghệ cho phép
gửi và nhận các tin nhắn giữa các điện thoại với nhau. SMS xuất hiện đầu tiên ở
Châu Âu vào năm 1992. Ở thời điểm đó, nó bao gồm cả các chuẩn về GSM
(Global System for Mobile Communications). Một thời gian sau đó, nó phát triển
sang công nghệ wireless như CDMA và TDMA. Các chuẩn GSM và SMS có
nguồn gốc phát triển bởi ETSI. ETSI là chữ viết tắt của European
Telecommunications Standards Institute. Ngày nay thì 3GPP (Third Generation
Partnership Project) đang giữ vai trò kiểm soát về sự phát triển và duy trì các
chuẩn GSM và SMS.
Như đã nói ở trên về tên đầy đủ của SMS là Short Message Service, từ cụm
từ đó, có thể thấy được là dữ liệu có thể được lưu giữ bởi một tin nhắn SMS là rất
giới hạn. Một tin nhắn SMS có thể chứa tối đa là 140 byte (1120 bit) dữ liệu. Vì
vậy, một tin nhắn SMS chỉ có thể chứa :
- 160 kí tự nếu như mã hóa kí tự 7 bit được sử dụng (mã hóa kí tự 7 bit
thì phù hợp với mã hóa các kí tự Latin chẳng hạn như các kí tự Alphabet của tiếng
Anh).
- 70 kí tự nếu như mã hóa kí tự 16 bit Unicode UCS2 được sử dụng (các
tin nhắn SMS không chứa các kí tự Latin như kí tự chữ Trung Quốc phải sử dụng
mã hóa kí tự 16 bit).
Tin nhắn SMS dạng text hỗ trợ nhiều ngôn ngữ khác nhau. Nó có thể hoạt
động tốt với nhiều ngôn ngữ mà có hỗ trợ mã Unicode, bao gồm cả Arabic, Trung
Quốc, Nhật bản và Hàn Quốc. Bên cạnh gửi tin nhắn dạng text thì tin nhắn SMS
còn có thể mang các dữ liệu dạng binary. Nó còn cho phép gửi nhạc chuông, hình
ảnh cùng nhiều tiện ích khác … tới một điện thoại khác.
Một trong những ưu điểm nổi trội của SMS đó là nó được hỗ trợ bởi các điện
thoại có sử dụng GSM hoàn toàn. Hầu hết tất cả các tiện ích cộng thêm gồm cả
dịch vụ gửi tin nhắn giá rẻ được cung cấp, sử dụng thông qua sóng mang wireless.
GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà
SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 7
Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS

Không giống như SMS, các công nghệ mobile như WAP và mobile Java thì không
được hỗ trợ trên nhiều model điện thoại.
Sử dụng tin nhắn SMS ngày càng phát triển và trở lên rộng khắp:
- Các tin nhắn SMS có thể được gửi và đọc tại bất kỳ thời điểm nào.
Ngày nay, hầu hết mọi người đều có điện thoại di động của riêng mình và
mang nó theo người hầu như cả ngày. Với một điện thoại di động , bạn có thể gửi
và đọc các tin nhắn SMS bất cứ lúc nào bạn muốn, sẽ không gặp khó khăn gì khi
bạn đang ở trong văn phòng hay trên xe bus hay ở nhà…
- Tin nhắn SMS có thể được gửi tới các điện thoại mà tắt nguồn.
Nếu như không chắc cho một cuộc gọi nào đó thì bạn có thể gửi một tin nhắn
SMS đến bạn của bạn thậm chí khi người đó tắt nguồn máy điện thoại trong lúc
bạn gửi tin nhắn đó. Hệ thống SMS của mạng điện thoại sẽ lưu trữ tin nhắn đó rồi
sau đó gửi nó tới người bạn đó khi điện thoại của người bạn này mở nguồn.
- Các tin nhắn SMS ít gây phiền phức trong khi bạn vẫn có thể giữ liên
lạc với người khác.
Việc đọc và viết các tin nhắn SMS không gây ra ồn ào. Trong khi đó, bạn
phải chạy ra ngoài khỏi rạp hát, thư viện hay một nơi nào đó để thực hiện một
cuộc điện thoại hay trả lời một cuộc gọi. Bạn không cần phải làm như vậy nếu như
tin nhắn SMS được sử dụng.
- Các điện thoại di động và chúng có thể được thay đổi giữa các sóng
mang Wireless khác nhau.
Tin nhắn SMS là một công nghệ rất thành công và trưởng thành. Tất cả các
điện thoại mobile ngày nay đều có hỗ trợ nó. Bạn không chỉ có thể trao đổi các tin
nhắn SMS đối với người sử dụng mobile ở cùng một nhà cung cấp dịch vụ mạng
sóng mang wireless, mà đồng thời bạn cũng có thể trao đổi nó với người sử dụng
khác ở các nhà cung cấp dịch vụ khác.
- SMS là một công nghệ phù hợp với các ứng dụng Wireless sử dụng
cùng với nó.
Nói như vậy là do:
- Thứ nhất, tin nhắn SMS được hỗ trợ 100% bởi các điện thoại có sử

dụng công nghệ GSM. Xây dựng các ứng dụng wireless trên nền công nghệ SMS
có thể phát huy tối đa những ứng dụng có thể dành cho người sử dụng.
- Thứ hai, các tin nhắn SMS còn tương thích với việc mang các dữ liệu
binary bên cạnh gửi các text. Nó có thể được sử dụng để gửi nhạc chuông, hình
ảnh, hoạt họa …
- Thứ ba, tin nhắn SMS hỗ trợ việc chi trả các dịch vụ trực tuyến.
2.2.1. Cấu trúc của 1 tin nhắn:
Nội dung của một tin nhắn SMS khi được gửi đi sẽ được chia làm 5 phần như
sau:
GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà
SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 8
Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS
Hình 3: Cấu trúc tin nhắn SMS.
- Instructions to air interface: Chỉ thị dữ liệu kết nối với air interface (giao
diện không khí).
- Instructions to SMSC: Chỉ thị dữ liệu kết nối với trung tâm tin nhắn
SMSC (Short Message Service Centre).
- Instructions to handset: Chỉ thị dữ liệu kết nối bắt tay.
- Instructions to SIM (optional) : Chỉ thị dữ liệu kết nối, nhận biết SIM
(Subscriber Identity Modules).
Message body: Nội dung tin nhắn SMS.
2.2.2. Tin nhắn chuỗi-tin nhắn SMS dài:
Một trong những trở ngại của công nghệ SMS là tin nhắn SMS chỉ có thể
mang một lượng giới hạn các dữ liệu. Để khắc phục trở ngại này, một mở rộng của
nó gọi là SMS chuỗi (hay SMS dài) đã ra đời. Một tin nhắn SMS dạng text dài
có thể chứa nhiều hơn 160 kí tự theo chuẩn dùng trong tiếng Anh. Cơ cấu hoạt
động cơ bản SMS chuỗi làm việc như sau: điện thoại di động của người gửi sẽ
chia tin nhắn dài ra thành nhiều phần nhỏ và sau đó gửi các phần nhỏ này như một
tin nhắn SMS đơn. Khi các tin nhắn SMS này đã được gửi tới đích hoàn toàn thì
nó sẽ được kết hợp lại với nhau trên máy di động của người nhận.

Khó khăn của SMS chuỗi là nó ít được hỗ trợ nhiều so với SMS ở các thiết bị
có sử dụng sóng wireless.
2.2.3. SMS CENTER/SMSC:
Một SMS Center (SMSC) là nơi chịu trách nhiệm luân chuyển các hoạt động
liên quan tới SMS của một mạng wireless. Khi một tin nhắn SMS được gửi đi từ
một điện thoại di động thì trước tiên nó sẽ được gửi tới một trung tâm SMS. Sau
đó, trung tâm SMS này sẽ chuyển tin nhắn này tới đích (người nhận). Một tin
nhắn SMS có thể phải đi qua nhiều hơn một thực thể mạng (netwok) (chẳng hạn
như SMSC và SMS gateway) trước khi đi tới đích thực sự của nó. Nhiệm vụ duy
nhất của một SMSC là luân chuyển các tin nhắn SMS và điều chỉnh quá trình này
cho đúng với chu trình của nó. Nếu như máy điện thoại của người nhận không ở
trạng thái nhận (bật nguồn) trong lúc gửi thì SMSC sẽ lưu trữ tin nhắn này. Và khi
GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà
SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 9
Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS
máy điện thoại của người nhận mở nguồn thì nó sẽ gửi tin nhắn này tới người
nhận.
Thường thì một SMSC sẽ họat động một cách chuyên dụng để chuyển lưu
thông SMS của một mạng wireless. Hệ thống vận hành mạng luôn luôn quản lí
SMSC của riêng nó và vị trí của chúng bên trong hệ thống mạng wireless. Tuy
nhiên hệ thống vận hành mạng sẽ sử dụng một SMSC thứ ba có vị trí bên ngoài
của hệ thống mạng wireless.
Bạn phải biết địa chỉ SMSC của hệ thống vận hành mạng wireless để sử
dụng, tinh chỉnh chức năng tin nhắn SMS trên điện thoại của bạn. Điển hình một
địa chỉ SMSC là một số điện thoại thông thường ở hình thức, khuôn mẫu quốc tế.
Một điện thoại nên có một thực đơn chọn lựa để cấu hình địa chỉ SMSC. Thông
thường thì địa chỉ được điều chỉnh lại trong thẻ SIM bởi hệ thống mạng wireless.
Điều này có nghĩa là bạn không cần phải làm bất cứ thay đổi nào cả.
2.2.4. Nhắn tin SMS quốc tế:
Các tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành được chia ra làm hai hạng mục

gồm tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành cục bộ và tin nhắn SMS giữa các nhà
điều hành quốc tế với nhau. Tin nhắn SMS giữa các nhà điều hành cục bộ là tin
nhắn mà được gửi giữa các nhà điều hành trog cùng một quốc gia còn tin nhắn
SMS giữa các nhà điều hành quốc tế là tin nhắn SMS được gửi giữa các nhà điều
hành mạng wireless ở những quốc gia khác nhau.
Thường thì chi phí để gửi một tin nhắn SMS quốc tế thì cao hơn so với gửi
trong nước. Và chi phí gửi tin nhắn trong nội mạng thì ít hơn so với gửi cho mạng
khác trong cùng một quốc gia.
Khả năng kết hợp của tin nhắn SMS giữa hai mạng wireless cục bộ hay thậm
chí là quốc tế là một nhân tố chính góp phần tới sự phát triển mạnh mẽ của hệ
thống SMS toàn cầu.
GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà
SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 10
Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS
CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU MODULE SIM300CZ, TẬP
LỆNH AT COMMAND.
3.1. Giới thiệu module SIM300CZ:
Các modem được sử dụng từ những ngày đầu của sự ra đời máy tính. Từ
Modem là một từ được hình thành từ hai từ Modulator và Demodulator. Và định
nghĩa đặc trưng này cũng giúp ta hình dung được phần nào là thiết bị này sẽ làm
cái gì. Dữ liệu số thì đến từ một DTE, thiết bị dữ liệu đầu cuối được điều chế theo
cái cách mà nó có thể được truyền dữ liệu qua các đường dây truyền dẫn. Ở một
mặt khác của đường dây, một modem khác thứ hai điều chế dữ liệu đến và xúc
tiến, duy trì nó.
Các modem ngày xưa chỉ tương thích cho việc gửi nhận dữ liệu. Để thiết lập
một kết nối thì một thiết bị thứ hai như một dialer được cần đến. Đôi khi kết nối
cũng được thiết lập bằng tay bằng cách quay số điện thoại tương ứng và một khi
modem được bật thì kết nối coi như được thực thi. Các máy tính loại nhỏ ở các
năm 70 thâm nhập vào thị trường là các gia đình, cùng với chi phí thì sự thiếu hụt
về kiến thức kỹ thuật trở thành một vấn đề nan giải.

Một modem GSM là một modem wireless, nó làm việc cùng với một mạng
wireless GSM. Một modem wireless thì cũng hoạt động giống như một modem
quay số. Điểm khác nhau chính ở đây là modem quay số thì truyền và nhận dữ liệu
thông qua một đường dây điện thoại cố định trong khi đó một modem wireless thì
việc gửi nhận dữ liệu thông qua sóng.
Giống như một điện thoại di động GSM, một modem GSM yêu cầu có 1 thẻ
sim với một mạng wireless để hoạt động.
Module Sim300CZ là một trong những loại modem GSM. Nó sử dụng công
nghệ GSM/GPRS hoạt động ở băng tần EGSM 900Mhz, DCS 1800 Mhz và PCS
1900Mhz, tính năng GPRS của Sim 300CZ có nhiều lớp:
- 8 lớp điện dung
- 10 lớp điện dung
Và hỗ trợ GPRS theo dạng đồ thị mã hóa CS-1, CS-2, CS-3 và CS-4
3.1.1. Đặc điểm module SIM300CZ:
- Nguồn cung cấp khoảng 3,4 – 4,5V
- Nguồn lưu trữ
- Băng tần
• EGSM 900Mhz, DCS 1800 Mhz và PCS 1900Mhz, Sim300CZ có
thể tự động tìm kiếm các băng tần
• Phù hợp với GSM Pha 2/2+
GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà
SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 11
Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS
- Loại GSM là loại MS nhỏ
- Kết nối GPRS
• GPRS có nhiều rãnh loại 8 ( lựa chọn )
• GPRS có nhiều rãnh loại 10 ( tự động )
- Giới hạn nhiêt độ:
• Bình thường -30
0

C tới +70
0
C
• Hạn chế : - 35
0
C tới -30
0
C và +70
0
C tới +80
0
C
• Nhiệt độ bảo quản: -45
0
C tới 85
0
C
- Dữ liệu GPRS:
• GPRS dữ liệu tải xuống: Max 85.6 kbps
• GPRS dữ liệu úp lên: Max 42.8 kbps
• Sơ đồ mã hóa: CS-1, CS-2, CS-3 và CS-4
• Sim 300CZ hổ trợ giao thức PAP, kiểu sử dụng kết nối PPP
• Sim 300CZ tích hợp giao thức TCP/IP
• Chấp nhận thông tin được điều chỉnh rộng rãi
- CSD:
• Tốc độ truyền dẫn CSD: 2; 4; 8; 9; 6; 14 Kbps
• Hỗ trợ USSD
- SMS:
• MT, MO, CB, Text and PDU mode
• Bộ nhớ SMS: Sim, card

- FAX:
• Nhóm 3 loại 1
- Sim card:
• Hỗ trợ sim card: 1,8v ; 3v
- Anten ngoài:
• Kết nối thông qua anten ngoài 500km hoặc đế anten
- Âm thanh:
• Dạng mã hóa âm thanh.
• Mức chế độ (ETS 06.20)
• Toàn bộ chế độ (ETS 06.10)
• Toàn bộ chế độ tăng cường (ETS 06.50/ 06.06/ 06.80)
• Loại bỏ tiếng dội
- Giao tiếp nối tiếp và sự ghép nối:
• Cổng nối tiếp: 7 Cổng nối tiếp( ghép nối)
• Cổng kết nối có thể sử dụng với CSD Fax, GPRS và gửi lệnh
AT Command tới mudule điều khiển
• Cổng nối tiếp có thể sử dụng chức năng giao tiếp
GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà
SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 12
Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS
• Hỗ trợ tốc độ truyền 1200bps tới 115200bps
• Cổng hiệu chỉnh lỗi: 2 cổng nối tiếp TXD và RXD
• Cổng hiệu chỉnh lỗi chỉ sử dụng sữa lỗi
- Quản lý danh sách:
• Hỗ trợ mẫu danh sách: SM, FD, LD, RC,ON, MC
- Sim Application toolkit:
• Hỗ trợ SAT loại GSM 11,14 bản 99
- Đồng hồ thời gian thực:
• Người cài đặt
- Times function:

• Lập trình thông qua AT Command
- Đặc tính vật lý (đặc điểm):
• Kích thướt 50±0.15 x 33±0.15 x7.7±0.3mm
• Nặng 13.8 kg
- Chương trình hoàn thiện:
Bảng phối hợp:
Coding scheme 1.Time & lot 2. Time slot 4. Time slot
CS – 1 9. oskbps 18.1 kbps 36. 2 kbps
CS – 2 13.4 kbps 26.8 kbps 53.6 kbps
CS – 3 15.6 kbps 31.2 kbps 62.4 kbps
CS – 4 21.4 kbps 42.8 kbps 85.6 kbps
Hình 4: Module Sim300CZ
GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà
SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 13
Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS
3.1.2. Khảo sát sơ đồ chân và chức năng từng chân của module
SIM300CZ:
S 1
S I M 3 0 0 C z
V C C - E X T
1 5
V R T C
1 4
V C H G
1 1
D C D
3 7
D T R
3 9
R X D

4 1
T X D
4 3
R T S
4 5
C T S
4 7
R I
4 9
D B G - R X D
4 8
D B G - T X D
5 0
T E M P - B A T
1 3
P W R K E Y
1 7
N E T L I G H T
1 6
B U Z Z E R
2 3
G N D
2
G N D
4
G N D
6
G N D
8
G N D

1 0
A G N D
5 1
A G N D
5 2
S T A T U S
1 9
G P I O - 0
2 1
G P I O - 1
3 5
A D C - 0
1 2
D I S P - R S T
4 6
D I S P - D / C
4 4
D I S P - D A T
4 2
D I S P - C L K
4 0
D I S P - C S
3 8
M I C 1 P
5 4
M I C 1 N
5 6
M I C 2 P
5 8
M I C 2 N

6 0
S P K 1 P
5 3
S P K 1 N
5 5
S P K 2 P
5 7
S P K 2 N
5 9
K B C 0
1 8
K B C 1
2 0
K B C 2
2 2
K B C 3
2 4
K B C 4
2 6
K B R 0
2 8
K B R 1
3 0
K B R 2
3 2
K B R 3
3 4
K B R 4
3 6
V B A T

1
V B A T
3
V B A T
5
V B A T
7
V B A T
9
S I M - C L K
3 1
S I M - D A T A
2 9
S I M - R S T
2 7
S I M - P R E S E N C E
3 3
S I M - V C C
2 5
Hình 5: Sơ đồ chân của Module Sim300CZ
- Chân 1, 3,5,7,9: được dành riêng để kết nối tới nguồn cung cấp, nguồn
cung cấp của Sim300CZ là nguồn đơn VBAT là 3,4 V – 4,5 V
- Chân 2,4,6,8,10: các chân nối đất
- Chân 11 (VCHG): điện áp ngõ vào cho mạch sạc pin.
- Chân 12 (ADC): Chân vào của bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số
- Chân 13 (TEMP-BAT):
- Chân 14 ( VRTC): điện áp cho bộ thời gian thực khi không có nguồn
cung cấp.
- Chân 15 (VCC-EXT): chân cấp nguồn 2.93V, được dùng trong chức
năng bật hoặc là tắt SIM.

- Chân 16 ( NETLIGHT): đầu ra dùng để chỉ báo mạng kết nối được hệ
thống.
- Chân 17 (PWRKEY): chân này dùng để điều khiển hệ thống bật/tắt
- Chân 18, 20, 22, 24, 26 (KBC): bàn phím.
- Chân 19 (STATUS): báo trạng thái hoạt động.
- Chân 21, 35 (GPIO):Normal input/output port
- Chân 23 (BUZZER): đầu ra chuông
- Chân 25 ( SIM VCC): nguồn cung cấp cho thẻ sim.
- Chân 27 ( SIM RST):chân reset cho mạch sim
- Chân 28, 30, 32, 34, 36 ( KBR ):chân kết nối với bàn phím
GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà
SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 14
Đồ Án Tốt Nghiệp Điều Khiển Thiết Bị Điện Qua SMS
- Chân 29 ( SIM DATA) : đầu ra dữ liệu chân sim
- Chân 31 ( SIM CLK ): chân thời gian của sim
- Chân 33 (SIM PRESENCE ):chân dò tìm mạng
- Chân 37 (DCD): đưa dữ liệu ra sóng mang
- Chân 38 (DISP CS): hiển thị giao diện
- Chân 40 (DISP CLK): hiển thị giao diện
- Chân 42 (DISP DATA ): hiển thị giao diện
- Chân 44 (DISP D/C ): hiển thị giao diện
- Chân 46 ( DISP RST ): chân ra giao tiếp với màn hình
- Chân 39 ( DTR ): chân đầu cuối dữ liệu
- Chân 41 (RXD ): chân nhận dữ liệu .
- Chân 43 (TXD ): chân truyền dữ liệu.
- Chân 45 ( RTS ): chân yêu cần gửi liệu.
- Chân 47 ( CTS ): Chân hủy gửi dữ liệu
- Chân 49 ( RI ): chỉ báo chuông.
- Chân 48 ( DBG RXD ): đầu ra dùng để điều chỉnh trong nhận dữ liệu
- Chân 50 ( DBG TXD ): đầu ra dùng để điều chỉnh trong truyền dữ liệu

- Chân 51, 51 ( AGND ): chân nối đất
- Chân 53 ( SPK1P), 55 ( SPK1N ): chân output MIC.
- Chân 54 ( MIC1P ), 56 ( MIC1N ): chân input MIC.
- Chân 57 ( SPK2P ), 59 ( SPK2N): chân output MIC.
- Chân 58 ( MIC2P ), 60 ( MIC2N ):chân input MC.
3.2. Khảo sát tập lệnh AT của Module SIM300CZ:
Các modem được sử dụng từ những ngày đầu sự ra đời của máy tính. Từ
Modem là một từ được hình thành từ hai từ Modulator và Demodulator. Và định
nghĩa đặc trưng này cũng giúp ta hình dung được phần nào là thiết bị này sẽ làm
cái gì. Dữ liệu số thì đến từ một DTE, thiết bị dữ liệu đầu cuối được điều chế theo
cái cách mà nó có thể được truyền dữ liệu qua các đường dây truyền dẫn. Ở một
mặt khác của đường dây, một modem thứ hai điều chế dữ liệu đến và xúc tiến, duy
trì nó.
Khi chúng ta xem trong RS232 thì chuẩn RS232 miêu tả một kênh tryuền
thông với bộ kết nối 25 chân DB25, nó được thiết kế để thực thi quá trình truyền
các lệnh đến modem được kết nối với nó. Thao tác này bao gồm cả các lệnh quay
một số điện thoại nào đó. Đó là các quá trình dùng RS232 với chi phí thấp này chỉ
thể hiện trên các máy tính ở các hộ gia đình trong những năm 70, và kênh truyền
thông thứ 2 không được thực thi. Thế nên nhất thiết phải có một phương pháp
được thiết lập để sử dụng kênh dữ liệu hiện tại để không chỉ truyền dữ liệu từ một
điểm đầu cuối này tới một điểm đầu cuối khác mà nó còn nhắm tới modem duy
GVHD : PGS.TS.Trần Thu Hà
SVTH : Quang Vịnh –Văn Thịnh Trang 15